一種可輻射固化的光學防偽油墨及其製備方法
2023-09-16 06:45:30 4
專利名稱：一種可輻射固化的光學防偽油墨及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種防偽油墨及其製備方法，特別的是一種具有視覺上可見的光 學防偽特徵的防偽油墨及其製備方法，該油墨是採用輻射固化的方式來使油墨得 到固化的。
背景技術：
採用各類光學上可變化的油墨作為有價證券的防偽手段已經得到了廣泛的應 用，且大部分的貨幣及證件也已經依靠這種光學特徵進行防偽。傳統的光學防偽 油墨是將具有光學防偽特徵的顏料以物理混合的方式添加入油墨連接料體系中。 目前使用的具有光學防偽油墨有光可變油墨(0VI)，光致變色油墨、熱敏溫變 油墨等。由於這些油墨主要是依靠顏料的本身物理或化學特性決定了油墨的防偽 特徵，而佔油墨絕大部分的連接料只是起了一個載體的作用，並未與顏料結合起 來共同構成油墨的光學防偽體系，因此，只要獲得顏料就能仿製出油墨，導致了 油墨防偽功能的減弱，存在易仿性和非特異性等缺點。
目前，這些具有光學防偽特徵的油墨已廣泛應用，原料也較易獲得，因此，
其防偽效果受到影響。如中國專利CN1375528A公開的一種隨視角變換顏色的光可 變油墨，用於防偽印刷，但其所採用的光學變色顏料在市場上已經相對容易獲取， 難於用於高端防偽。中國專利CN1155564A公開了的一種熱敏性防偽印刷油墨，其 實際上也是屬於將溫變顏料添加入普通油墨連接料中，起到防偽作用。針對目前 偽造技術的進步，這些單純依靠顏料防偽的手段已不能跟上要求越來越高的防偽 需求。如能將功能性光學防偽顏料與其它材料相結合增加新的防偽功能，將會進 一步提升防偽效果。
發明內容
本發明的目的是提供一種針對現有光學防偽油墨防偽力度不夠的缺陷，能有 效增強光學防偽特徵防偽能力的新型防偽油墨；
本發明的另一目的在於提供這種新型防偽油墨的製備方法。 本發明是通過如下技術方案實現的
本發明為一種可輻射固化的光學防偽油墨。油墨印刷後通過紫外線光固化或 電子束交聯固化。油墨由至少一種具有光學防偽特徵的顏料、至少一種在其主鏈 或支鏈上帶有至少一種具有手性特徵的基團的化合物和至少一種具有內消旋介 晶結構的可聚合化合物和至少一種引發劑組成。
其中所述光學防偽特徵顏料可從兩方面選擇。
所述的防偽特徵顏料是自身會產生色彩變化的顏料。這種顏料可以是採用化 學或物理沉積法製得的光學變色顏料(0VP)、具有金屬色彩效果的金屬顏料或珠 光顏料等常用光學防偽顏料。顏料均具有隨視角變化產生色彩變化的衍射特徵。 其中根據顏料性能的不同，隨視角變色的效果也不相同，但只要具有這類衍射效 果的顏料都應適用於本發明。
所述的防偽特徵的顏料是通過外加條件可產生色彩變化的顏料。外加條件包 括強光照射、磁場、電場或溫度變化等一切外部條件。可選用的顏料包括熱敏感 溫變色顏料、微膠囊型電子墨水用顏料、光致變色顏料等會產生顏色轉變的功能 性顏料。
連接料所採用的化合物中至少為一種具有內消旋介晶結構的可聚合化合物。 可聚合基團優選formula see original document page 6
中的一種或多種。
內消旋介晶結構的可聚合化合物在本發明中優選以下幾種化合物，但不僅限 於以下幾種化合物
formula see original document page 6
油墨中的連接料所採用的化合物中至少有一種化合物在其主鏈或支鏈上帶 有至少一種具有手性特徵的基團。手性基團優選自膽固醇、脫水甘露糖醇、l一 苯基乙垸一l， 2—二醇、1， 2—二苯基乙垸一1， 2—二醇、脫水山梨醇、薄荷醇、
氫化苯偶姻等化合物的衍生物，還可以是以下化合物的衍生物。formula see original document page 7
其中，具有手性特徵的基團的化合物優選具有可聚合基團的化合物。優選的化合
物為
本發明進一步優選的是含有表面活性劑的油墨組分。合適的表面活性劑是非 離子表面活性劑，如購自DUP0NT公司的Zonyl FSN。
本發明的油墨通過將其暴露於輻射源下可在極短的時間裡產生固化。輻射源 可以是UV光(包括UVA和UVB)， IR光或可見光。也可以是通過X射線或y射線 進行照射。或者是採用高能粒子如離子或電子進行照射。其中優選的是通過UV 光輻射來進行。
^乍為輻射源，可以使用單個的UV燈或一組UV等。如果使用高功率的UV燈 可以降低油墨固化時間。另一個可以採用的輻射源是雷射器，如UV雷射器、IR 雷射器或可見光雷射器。formula see original document page 8
油墨的固化需要在一種能夠吸收輻射波長的引發劑的存在下進行。如利用 UV光進行油墨固化，可以使用光引發劑，它們在UV輻射下分解得到自由基或離 子以引發油墨的聚合反應使油墨固化。
在本發明中，如果油墨採用具有丙烯酸或甲基丙烯酸基團的化合物製備，優 選使用自由基光引發劑，如果採用乙烯基和環氧化合物基團的化合物製備，優選 使用陽離子光引發劑。
作為用於自由基反應的光引發劑，可以使用汽巴公司的Irgacure 369、 Irgacure 1173、 Irgacure 184或長沙新宇化工的TP0、 ITX等，而在陽離子反 應的情況下，可以使用Gencure 440、 Gencure 550等。
在油墨組分中優選包含0.01-20%的引發劑，優選是1%-10%的引發劑。UV 光引發劑是優選的，尤其是自由基光引發劑。同時，為了提高油墨的UV光固化 速度，可以在固化時採用通惰性氣體等方式來隔絕或降低印品周圍的氧氣，以提 高印刷效率。
為了增加油墨固化後的交聯度，在油墨組分中可加入多官能團的非介晶的 可聚合化合物。這些化合物可以從Basf、 Sartomer等公司的產品中找到。
本發明所述可輻射固化的光學防偽油墨的製備方法為將原料裝入玻璃容器 後，在20-20(TC下進行充分攪拌，待冷卻後即製得可輻射固化的光學防偽油墨。 由於本發明的油墨中所涉及的各組分化合物具體組分及數量不同，且本專 業的技術人員可通過常規輻射固化油墨的試驗工藝得到相關參數並根據實際印 刷情況加以完善，因此，本發明的具體參數並不僅限於本發明說敘述的內容，所 有與本發明在權利要求中相似的內容都應歸於本發明的權利要求之中。本發明開 發的油墨，在印刷後具有明顯的光學防偽特徵，可方便地通過視覺加以鑑別。
該油墨採用的固化體系是輻射固化體系(輻射固化包含紫外線固化和電子束 固化)，可以在輻射後瞬時完成固化。現有的輻射固化光學防偽油墨的特點在於 光學防偽效果主要由油墨中的光學防偽顏料來體現，而佔油墨大部分的連接料所 採用的還是丙烯酸樹脂等常用樹脂，並不具有其它特殊的防偽功能。本發明的創 新性在於本發明在輻射固化油墨中所使用的可輻射固化連接料的結構上引入了 手性基團，通過光學防偽顏料與輻射固化手性連接料的配方設計，製備了具有新 型防偽效果的光學防偽油墨。油墨印刷的圖案可同時產生光學變色防偽效果及偏
光反射特徵，是對現有光學防偽油墨的防偽效果和功能的有效提升。
具體實施例方式
在以下的實施例中，除非另有所述，所有的溫度都是未經過校正的攝氏度， 且所有份數和百分比都以重量來計算。 實施例h隨視角變化的光學防偽油墨的製備 化合物1:formula see original document page 10化合物2formula see original document page 10化合物3formula see original document page 10化合物4formula see original document page 10化合物5
formula see original document page 10
製備以下的油墨組分: 化合物l: 27%
化合物2: 20%
化合物3: 16%
化合物4: 12%
化合物5: 3.2%
0VP顏料(紅-綠)15%
光引發劑Irgacure 369: 4%
光引發劑TP0: 2.8%
按配方將原料裝入玻璃容器後，在85'C進行充分攪拌，待冷卻後製得可油墨。
將油墨以絲網印刷的方式印刷在紙張上，在通過uv固化後，圖案被固定下來。正
面觀察圖案呈現棕色，側面觀察圖案呈現深綠色。採用圓偏振鏡觀察，圖案為淺
綠色。具有多重光學防偽效果。
實施例2:隨溫度變化的光學防偽油墨的製備
製備以下的油墨組分
化合物h 26%
化合物2: 19%
化合物3: 17%
化合物4: 12%
化合物5: 2.8%
35。C可逆溫變顏料(黑色一白色)12% 光引發劑Irgacure 369: 4% 光引發劑Irgacure 184: 4% 光引發劑ITX: 3.2%
按配方將原料裝入玻璃容器後，在85'C進行充分攪拌，待冷卻後製得油墨。將
油墨以絲網印刷的方式印刷在紙張上，在通過uv固化後，圖案被固定下來。正面
觀察圖案呈現紅色，側面觀察圖案呈現綠色。加溫至35'C以上時，正面圖案紅
色消失，呈現白色。直至室溫後，恢復紅色圖案。採用圓偏振鏡觀察，圖案仍為
紅色。具有多重光學防偽效果。
實施例3:隨電場強度變化的光學防偽油墨的製備
製備以下的油墨組分
化合物l: 26% 化合物2: 19% 化合物3: 17% 化合物4: 12% 化合物5: 2.8%
微膠囊型電子墨水顏料(黑色一白色)12%
光引發劑Irgacure 369: 4% 光引發劑Irgacure 184: 4% 光引發劑ITX: 3.2%
按配方將原料裝入玻璃容器後，在85C進行充分攪拌，待冷卻後製得油墨。將 油墨以絲網印刷的方式印刷在導電基材上，施加電場，正面觀察圖案呈現紅色， 在通過UV光固化後，圖案被固定下來，側面觀察圖案呈現綠色。再次施加電場後， 正面圖案紅色消失，呈現白色。採用圓偏振鏡觀察，圖案仍為紅色。具有多重光 學防偽效果。
權利要求
1.一種可輻射固化的光學防偽油墨，由至少一種具有光學防偽特徵的顏料、至少一種在其主鏈或支鏈上帶有至少一種具有手性特徵基團的化合物和至少一種具有內消旋介晶結構的可聚合化合物和至少一種引發劑組成。
2、根據權利要求l所述的一種可輻射固化的光學防偽油墨，其特徵在於所述手性基團選自膽固醇、脫水甘露糖醇、l一苯基乙烷一1， 2—二醇、1， 2— 二苯基乙垸一l， 2—二醇、脫水山梨醇、薄荷醇、氫化苯偶姻、中的一種或幾種混合物。
3、根據權利要求1所述的一種可輻射固化的光學防偽油墨，其特徵在於: 其中，具有手性特徵基團的化合物為 formula see original document page 3四種中的一種或一種以上的混合物。
4、根據權利要求1所述的一種可輻射固化的光學防偽油墨，其特徵在於:所述具有內消旋介晶結構的可聚合化合物中的可聚合基團選自formula see original document page 3中的一種或多種。formula see original document page 3
5、根據權利要求1或4所述的一種可輻射固化的光學防偽油墨，其特徵在於內消旋介晶結構的可聚合化合物為formula see original document page 35) formula see original document page 46) formula see original document page 47) formula see original document page 48) formula see original document page 4中的一種或一種以上的混合物。
6、 根據權利要求1所述的一種可輻射固化的光學防偽油墨，其特徵在於 所述的防偽特徵顏料為自身具有可隨視角變化產生色彩變化的衍射特徵的顏料， 或者為通過外加條件可產生色彩變化的顏料。
7、 根據權利要求1所述的一種可輻射固化的光學防偽油墨，其特徵在於 在油墨組分中引發劑的重量百分含量為0. 01-20%。
8、 根據權利要求1所述的一種可輻射固化的光學防偽油墨，其特徵在於-所述引發劑為uv光引發劑。
9、 根據權利要求1所述的一種可輻射固化的光學防偽油墨，其特徵在於 所述油墨中含有非離子表面活性劑。
10、 根據權利要求1所述的一種可輻射固化的光學防偽油墨，其特徵在於 在所述油墨組分中可加入多官能團的非介晶的可聚合化合物以增加油墨固化後 的交聯度。
11、 根據權利要求i-io中任意一項權利要求所述的可輻射固化的光學防偽 油墨的製備方法為將原料裝入玻璃容器後，在20-20(TC下進行充分攪拌，待冷卻後即製得可輻射固化的光學防偽油墨。
全文摘要
本發明公開了一種可輻射固化的光學防偽油墨及其製備方法，油墨由至少一種具有光學防偽特徵的顏料、至少一種在其主鏈或支鏈上帶有至少一種具有手性特徵的基團的化合物和至少一種具有內消旋介晶結構的可聚合化合物和至少一種引發劑組成。其製備方法為將原料裝入玻璃容器後，在20-200℃下進行充分攪拌，待冷卻後即製得可輻射固化的光學防偽油墨。本發明的防偽油墨可直接通過視覺加以鑑別，本發明油墨印刷的圖案可同時產生光學變色防偽效果及偏光反射特徵，因此本發明的防偽油墨具有製備方法簡單，鑑別簡單及防偽效果和防偽功能好等優點。
文檔編號C09D11/10GK101372566SQ20081020129
公開日2009年2月25日 申請日期2008年10月16日 優先權日2008年10月16日
發明者吳亞復, 張世範, 朱雪菁, 穎 花, 劼 金 申請人:中國印鈔造幣總公司;上海印鈔有限公司